Question

用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（    ）

Answer 1

解析：（方法一）用整体法求解

    以a、b两球及连接a、b球间的绳为一系统，因为施加在a、b两球上的两个恒力F等值反向，所以这两个力的合力为零，整个系统处于静止状态.由于它们所受重力是竖直向下的，所以连接悬挂点及a球的那段绳也必然是竖直的，所以，四个图中只有A图正确.

（方法二）用隔离法求解

    我们也可以用隔离法对a、b小球进行受力分析，也会得到同样的结论.以C图为例，列出两小球的水平平衡方程（β为上段绳与竖直方向夹角，α为下段绳子与水平方向夹角）：

    对a：F₁cos30°=T₁sinβ+T₂·cosα

    对b：F₂cos30°=T₂cosα

    因为F₁=F₂,所以T₁·sinβ=0

    而T₁≠0，所以β=0°，故只有A图正确.

答案：A